硬核警告!!!当你按下开机键后电脑是如何工作的?

首先按下开机键，电源电压稳定，电脑开始自检。自检测过程大致为：加电－CPU－ROM－BIOS－System Clock－DMA－64KB RAM－IRQ－显卡-VGA接口-键盘-硬盘-并行口(打印机)和串行口(RS232)。所以电脑自检首先自检cpu，到串行口(RS232)检查结束。

自检中如发现有错误，将按两种情况处理：对于严重故障(致命性故障)则停机，此时由于各种初始化操作还没完成，不能给出任何提示或信号；对于非严重故障则给出提示或声音报警信号，等待用户处理。

当自检完成后，系统进行下一步骤：从硬盘、光盘或网络服务器上寻找操作系统进行启动，电脑的控制权将由操作系统完成。

此时交给了UEFI。

UEFI系统的启动流程遵循PI Spec。

UEFI系统从加电到关机可以分为七个阶段，这七个阶段分别为：

SEC（安全验证）->PEI（EFI前期初始化）->DXE（驱动执行环境）->BDS（启动设备选择）->TSL（操作系统加载前期）->RT（系统系统运行阶段）->AL（系统灾难恢复期或关机，这里不详解）

SEC阶段：

作为计算机上电后第一阶段，SEC会做一些与硬件相关的验证，并且将控制权交给PEI Foundation。（注：IA-32和Itanium会有差别）

SEC阶段主要功能：

–处理平台启动及重启信号

–创建临时存储区域

–作为可信系统的根

–传递参数给下一阶段（既PEI Foundation）

1、处理平台启动机重启信号：

系统上电信号处理，系统重启信号处理，系统异常信号处理。

2、创建临时存储区域：

SEC阶段需要初始化一些临时内存（这时各种外设及内存并没有被初始化），作为程序的运行载体，仅对CPU和CPU内部Cache作为临时RAM，区别于普通的内存，我们称它为CAR（Cache As RAM）。因为内存并没有初始化，需要将Cache配置成为no-eviction，当read/write miss时候并不会向内存发出miss事件，如果这时向内存发出miss事件会导致平台故障。

3、作为可信系统的根

任何安全设计中，后续模块获得控制的完整性，由调用者证实必须有根，既SEC阶段作为整个可信系统的根。

4、传递参数给下一阶段（既PEI Foundation）

SEC阶段需要为PEI阶段做准备，最终SEC需要把控制权交给PEI。

需要准备如下信息给PEI Foundation：

–当前的系统状态，PEI可以根据这些状态判断系统的健康状况。（注：IA-32和Itanium会有差别）

–BFV（Boot Firmware Volume）的地址和大小

–临时RAM的地址和大小

–栈的地址和大小

–EFI_SEC_HOB_DATA_PPI这个HOB（Optional）

PEI阶段：

PEI阶段资源依然十分有限，PEI后期才会初始化内存，主要功能就是初始化一些硬件设备，并且给DXE准备执行环境，通过HOB传递给DXE Foundation，最终将控制权交给DXE Foundation。

–初始化内存

–准备memory相关的HOB

–准备FV相关的HOB

–控制权交给DXE Foundation

PEI阶段主要由PEI Foundation、PEIM Dispatcher来处理上述操作。

–PEI Foundation：负责初始化gPeiServices和流程执行

–PEI Dispatcher：找出系统中所有的PEIM，并根据PEIM之间的依赖关系按顺序执行PEIM，其中CPU/Memory初始化都是由特定的PEIM来完成的，其中DxeIpl来Load DxeCore。

PEI阶段流程

DXE阶段：

这一阶段，内存已经完全可以使用了，这个阶段进行大量的工作，主要是提供：

–DXE Foundation：负责初始化一系列服务如BootServices/RuntimeServices/DxeServices，和安装一些ConfigurationTable。

–DXE Dispatcher：负责分发DXE Drivers，包括MM Drivers也是在这个阶段共同分发。

–DXE Drivers：负责初始化一些Protocol及安装Binding Driver为后续使用。

BDS阶段：

BDS阶段理论上也是DXE阶段的一部分，主要负责执行可启动策略，主要包括：

–初始化控制台设备

–为设备加载相关的驱动，由Binding Driver来决定怎么加载。

–为BIOS Setup做准备。

–根据系统设置加载和启动可启动选项（Linux grub开始加载）。

TSL阶段：

由BDS阶段LoadImage并StartImage的grub镜像。

这一阶段由grub执行，资源由UEFI kernel提供，当grub调用ExitBootServices后就进入系统Runtime阶段。

在Linux资料中，被俗称GRUB的就是Boot Loader，GRUB是GRand Unified Bootloader的缩写，MBR的前446字节存放的就是GRUB程序的一部分，它是一个多重操作系统启动管理器，用来引导不同系统，GRUB是目前Linux环境中最流行的启动管理器。

如果你的计算机上配置了双操作系统，使用者就是在GRUB中进行选择究竟启动哪个操作系统。

RT阶段：

这阶段控制权完全交给了OS，保留RuntimeServices交给OS使用，MM Mode脱离于OS独立运行。

此时Linux开始加载，首先读入 /boot 目录下的内核文件

内核文件加载以后，就开始运行第一个程序 /sbin/init，它的作用是初始化系统环境

init是Linux系统中的第一个运行的程序，所以他的进程编号（PID）为1恒不变

许多程序需要开机启动，即Daemon。

init进程的一大任务，就是去运行这些开机启动的程序。但是，不同的场合需要启动不同的程序，比如用作服务器时，需要启动Apache，用作桌面就不需要。Linux允许为不同的场合，确定其所需要的RunLevel。Linux启动时根据"运行级别"，确定要运行哪些程序

Linux预置七种运行级别（0-6）：

–运行级别0：系统停机状态，系统默认运行级别不能设为0，否则不能正常启动

–运行级别1：单用户工作状态，root权限，用于系统维护，禁止远程登陆

–运行级别2：多用户状态(没有NFS)

–运行级别3：完全的多用户状态(有NFS)，登陆后进入控制台命令行模式

–运行级别4：系统未使用，保留

–运行级别5：X11控制台，登陆后进入图形GUI模式

–运行级别6：系统正常关闭并重启，默认运行级别不能设为6，否则不能正常启动

Linux会根据存放在/etc的子目录下所存放的RunLevel，决定要加载的progress。

第四步：加载开机启动程序(system init)

系统从 /etc/rcN.d 目录里列出的程序链接至 /etc/init.d目录 （ps：没想到吧，这才是真正的启动目录）。init进程逐一加载开机启动程序。

第五步：用户登录

开机启动程序加载完毕以后，就要让用户登录了。

Linux登录大致分为以下三种：

1.最简单的root账号密码登陆

通过root+root密码登陆Linux服务器

2.普通用户登陆

通过普通用户登陆到服务器上，如果要使用sudo的权限就需要切换到root账号上去

3.公钥私钥免密码的方式登陆

可以分为2种

①把本地主机公约输入到被登陆的服务器上（这个是最常见，也是最保险的免密码登陆方式，不过如果是多台服务器的话，就需要添加本地主机的公钥到多台的被登陆的服务器上去）

②把被登陆的服务器的私钥提供给本地主机（这种方式可以应用在管理多台服务器上，如果所有远程服务器都设置成同一个公钥，用一个私钥就可以登陆所有的服务器上了）

经过密码验证，我们进入了桌面环境，Linux就此启动完成。

怎么样，你学废了吗？